Исследователи из Технологического института ITQB NOVA (Португалия) создают «световые бактериальные фабрики» для производства водорода, который можно использовать как топливо. Новый метод получения водорода позволит быстрее перейти от ископаемых к альтернативным возобновляемым источникам энергии, передает пресс-служба ITQB NOVA.

Водород – одно из веществ, которое становится сегодня заменой традиционным видам топлива. Уже существуют автомобили, которые работают не на бензине, а на водороде. Тем не менее, так называемая «зеленая водородная экономика» требует, чтобы производство H₂ было основано исключительно на возобновляемых источниках энергии. Кроме того, в идеале не следует использовать дорогие катализаторы из редких металлов, производство которых связано с серьезным уроном для экологии. Чтобы решить эту проблему, исследователи из ITQB NOVA работают над инновационной технологией производства водорода из света с помощью нефотосинтезирующих микроорганизмов.

В исследовании, представленном в журнале Angewandte Chemie International Edition, ученые описывают новый подход, основанный на биогибридных системах. В них сочетаются нефотосинтезирующие бактерии с высоким содержанием водорода и полупроводниковые наночастицы сульфида кадмия (CdS), которые очень эффективно улавливают свет.

Ученые исследовали производство водорода (Н₂) под действием света биогибридами на основе нескольких бактерий. Все биогибриды производили H₂ из света, но особенно активно – тот, который включал в себя Desulfovibrio desulfuricans, бактерию, обнаруженную в почвах. Эта бактерия содержит высокий уровень гидрогеназ, ферментов, участвующих в производстве водорода, и эффективен в производстве наночастиц внеклеточного сульфида. Эти самовоспроизводящиеся наночастицы улавливают свет, который затем бактерия может использовать для производства H₂.

Результаты показывают, что гибриды D. desulfuricans-CdS очень активно производят H₂, при этом сохраняя высокую стабильность и эффективность при прямом использовании солнечной энергии. И все это – без дорогостоящих и токсичных катализаторов.